CN102236477B - 背景影像更新方法及触控屏幕 - Google Patents

Abstract

一种背景影像更新方法，应用于触控屏幕。触控屏幕包括显示模块、第一影像模块及第二影像模块。第一影像模块撷取第一影像作为第一背景影像，第二影像模块撷取第二影像作为第二背景影像。(a)比较第一影像模块撷取的第三影像的亮度值与第一背景影像的亮度值相减的变化量绝对值是否大于默认值。(b)若步骤(a)判断结果为是，比较第二影像模块撷取的第四影像的亮度值与第二背景影像的亮度值相减的变化量绝对值是否大于默认值。(c)若步骤(b)判断结果为是，第一影像撷取模块撷取第五影像作为第一背景影像，且利用第二影像撷取模块撷取第六影像作为第二背景影像。

Description

背景影像更新方法及触控屏幕

技术领域

本发明涉及一种背景影像更新方法及触控屏幕，特别是涉及一种提供更新机制的背景影像更新方法及触控屏幕。

背景技术

随着科技的快速发展，触控屏幕的应用越来越普遍。根据感测的原理，触控屏幕可区分为电阻式、电容式或超音波式触控屏幕等。目前，更有例如是光学式触控屏幕被提出，藉由两个影像模块所撷取的目标影像与背景影像作比较以取得触控位置。所谓背景影像是指当屏幕上并未有任何触控点或物体(包含手指或任何足以遮挡光线的物体)时所撷取的影像，目标影像是指屏幕上具有触控点或物体时所撷取的影像；由于触控点遮蔽光行进路径，故于目标影像中产生暗点，因此比较背景影像以及目标影像(例如利用亮度的差值)即可判断出触控点的位置，进而可计算出触控点相对屏幕的坐标。然而，当光学式触控屏幕受到碰撞或晃动时，设置于触控屏幕上的影像模块同时受到偏移。此时，影像模块所撷取的影像可能会歪斜或扭曲，导致产生其它暗点，或暗点产生的位置发生位移，进而使得判断触控点的触控位置产生误差。

举例来说，请参照图1，其绘示其中一个影像模块撷取背景影像的例子。背景影像M11是在没有任何物体触碰到屏幕时所撷取的影像。请参照图2A，其是绘示影像模块撷取目标影像的例子。在一般的情况下，当物体或手指触碰到屏幕时，影像模块例如是撷取到如图2A所示的目标影像M12，图2A中的斜线区域即上述所称之暗点。如此一来，藉由比较背景影像M11及目标影像M12，物体或手指触碰屏幕的位置可判断出来。

请参照图2B，其是绘示于屏幕产生扭曲下，影像模块撷取目标影像的例子。当使用者掀开或闭合便携式计算机的屏幕的过程中，屏幕受到碰撞而扭曲(warping)时，影像模块撷取到的目标影像M13例如是如图2B所示。此时，若以目标影像M13与为背景影像M11作比较以判断物体的触控位置，则判断上的误差容易产生(例如亮度产生明显变化的位置并不对应触控点的位置)。此外，若是处于另一不同的情境下(例如将触控屏幕从室内搬到室外)，亦容易产生判断上的误差。因此，如何提供一种机制适时地更新背景影像，以提高在判断触控位置上的准确性，此为相关业者努力的课题之一。

发明内容

本发明主要提供一种背景影像更新方法及触控屏幕，其以亮度的变化作为背景影像是否进行更新的判断机制，以提高在触控位置的判断上的准确性。

根据本发明，提出一种背景影像更新方法，应用于一触控屏幕。触控屏幕包括一显示模块、一第一影像模块及一第二影像模块。第一影像模块撷取一第一影像作为一第一背景影像，第二影像模块撷取一第二影像作为一第二背景影像。背景影像更新方法包括以下的步骤：

(a)比较该第一影像模块所撷取的一第三影像的亮度值与该第一背景影像的亮度值相减的变化量绝对值是否大于一默认值；

(b)若步骤(a)判断结果为是，比较该第二影像模块所撷取的一第四影像的亮度值与该第二背景影像的亮度值相减的变化量绝对值是否大于一默认值；

(c)若步骤(b)判断结果为是，该第一影像撷取模块撷取一第五影像，且利用该第二影像撷取模块撷取一第六影像；以及

(d)利用该第五影像取代该第一影像作为该第一背景影像，且利用该第六影像取代该第二影像作为该第二背景影像。

根据本发明，还提出一种触控屏幕，包括一显示模块、一第一影像模块、一第二影像模块及一处理器。第一影像模块配置于显示模块的一端角处，用以撷取一第一影像作为一第一背景影像。第二影像模块配置于显示模块的另一端角处，用以撷取一第二影像作为一第二背景影像。处理器包含一程序，该程序用以执行如上述的背景影像更新方法，在此便不再赘述。

为使本发明的上述内容能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并结合附图详细说明如下。

附图说明

图1绘示其中一个影像模块撷取背景影像的例子。

图2A是绘示影像模块撷取目标影像的例子。

图2B是绘示于屏幕产生扭曲下，影像模块撷取目标影像的例子。

图3绘示根据本发明一较佳实施例的背景影像更新方法的流程图。

图4A绘示应用图3中的背景影像更新方法的触控屏幕的示意图。

图4B绘示图4A中的触控屏幕的方块图。

图5A及图5B分别绘示第一影像与第二影像的亮度与位置的关系图的例子。

图6A及图6B分别绘示第三影像与第四影像的亮度与位置的关系图的例子。

图7A及图7B分别绘示第三影像与第四影像的亮度与位置的关系图的另一例。

附图符号说明

300：触控屏幕

310：显示模块

320：反射条

330：第一影像模块

331、341：光源部

332、342：影像撷取部

340：第二影像模块

350：处理器

A1、A2：位置

M11：背景影像

M12、M13：目标影像

S101～S207：流程步骤

具体实施方式

以下举出实施例并结合附图详细说明本发明的背景影像更新方法及触控屏幕。然而，本领域的技术人员应理解，这些附图与文字仅为说明之用，而不应对本发明的欲保护范围造成限制。

请同时参照图3、图4A及图4B，图3绘示根据本发明一较佳实施例的背景影像更新方法的流程图，图4A绘示应用图3中的背景影像更新方法的触控屏幕的示意图，且图4B绘示图4A中的触控屏幕的方块图。

于本实施例中，背景影像更新方法以应用于图4A及图4B中的触控屏幕300为例说明。触控屏幕300包括显示模块310、数个反射条320、第一影像模块330、第二影像模块340及处理器350。反射条320配置于显示模块310的三个内侧。第一影像模块330与第二影像模块340分别配置于显示模块310的两个端角处。处理器350包含可执行图3的背景影像更新方法的程序(Program)。

本实施例的第一影像模块330包括光源部331与影像撷取部332，且第二影像模块340包括光源部341与影像撷取部342。影像撷取部332及影像撷取部342用以撷取自光源部331及341发出的光线经反射条320反射后的光线，从而分别产生不具有触控点于显示模块310的背景影像或具有触控点于显示模块310上的目标影像。当启动触控屏幕300时，影像撷取部332、342是于预设的撷取频率下撷取影像，例如每秒撷取20次、30次或60次影像，其撷取频率须视实际需求而定。

本实施例的背景影像更新方法包括以下的步骤。于步骤S101中，于无任何触控点于显示模块310上时，第一影像模块330的影像撷取部332是撷取第一影像作为第一背景影像，且第二影像模块340的影像撷取部342是撷取第二影像作为第二背景影像，并将第一影像以及第二影像储存于触控屏幕300的储存单元中。储存单元可以是一独立组件或内建于处理器350。

接着，执行步骤S103，于步骤S103中，第一影像模块330的影像撷取部332及第二影像模块340的影像撷取部342是于撷取频率下继续撷取影像，例如是分别撷取第三影像以及第四影像。

接着，执行步骤S201，于步骤S201中，处理器350比较第一影像模块330所撷取的第三影像的亮度值与第一背景影像的亮度值相减的变化量绝对值是否大于默认值。

若步骤S201的结果若是，则执行步骤S203。于步骤S203中，处理器350比较第二影像模块340所撷取的第四影像的亮度值与第二背景影像的亮度值相减的变化量绝对值是否大于默认值。

步骤S203的结果若是，则代表第三影像的亮度值与第一背景影像的亮度值相减的变化量绝对值大于默认值，且第四影像的亮度值与第二背景影像的亮度值相减的变化量绝对值大于默认值。此时，处理器350接着执行步骤S205。于步骤S205中，处理器350控制第一影像撷取模块330撷取第五影像，并控制第二影像撷取模块340撷取第六影像。详细的说，当第三影像的亮度值与第一背景影像的亮度值变化量大于一定程度，且第四影像的亮度值与第二背景影像的亮度值变化量大于一定程度，处理器350判断此时显示模块310是处于扭曲状态，换句话说，此时的第五影像及第六影像分别为第一影像模块330及第二影像模块340因移位或是显示模块310处于扭曲状态下所撷取的影像。

于步骤S205之后，接着执行步骤S207。于步骤S207中，处理器350将第五影像取代第一影像作为第一背景影像并将第六影像取代第二影像作为第二背景影像。此时，背景影像更新完成。

此外，若步骤S201的结果若否，亦即处理器350比较出第三影像的亮度值与第一背景影像的亮度值相减的变化量绝对值小于默认值，代表并不需要执行背景影像更新，因此结束本实施例的背景影像更新方法。

相同地，若步骤S203的结果若否，亦即处理器350比较出第四影像的亮度值与第二背景影像的亮度值相减的变化量绝对值小于默认值，亦代表并不需要执行背景影像更新，因此结束本实施例的背景影像更新方法。

当背景影像更新完成后，影像撷取部332及影像撷取部342于撷取频率下继续撷取新影像，处理器350比较影像撷取部332及影像撷取部342撷取的新影像与更新后的第一背景影像(即第五影像)及更新后的第二背景影像(即第六影像)，以计算触控点的位置。由于更新后的第一背景影像(即第五影像)及更新后的第二背景影像(即第六影像)为第一影像模块330或第二影像模块340因移位或是显示模块310产生扭曲状态下所撷取的影像，且更新后所撷取的新影像亦为该第一影像模块330或第二影像模块340因移位或是显示模块310产生扭曲状态下所撷取的影像，故此时所有影像皆是于相同情境下撷取并比较，因此处理器350计算触控点的位置的错误率或误判情形将会降低。

须说明的是，步骤S201以及步骤S203的顺序可为相反，亦即可先执行步骤S203，而后根据步骤S203的结果判断是否需要执行步骤S201；此外，步骤S205可于撷取第五影像后直接将第五影像取代第一影像作为第一背景影像，而于步骤S207中再撷取第六影像，并将第六影像取代第二影像作为第二背景影像。

由上述背景影像更新方法的流程图可知，若欲进行背景影像更新的前提必须使第三影像的亮度值与第一背景影像的亮度值相减的变化量绝对值大于默认值，且第四影像的亮度值与第二背景影像的亮度值相减的变化量绝对值大于默认值，而为实现这些要件，于一实施例中，可利用使用者的手指或其它物体实现。

当手指或物体位于例如是图4A中所示的位置A1时，第一影像模块330的光源部331被遮挡。由于位于位置A1的手指或物体离光源部331相当地近，因此，反光的情况相当严重，且反光的光线直接进入影像撷取部332，使得影像撷取部332所撷取的影像(例如第三影像)的亮度值大于第一背景影像的亮度值(致使变化量绝对值大于默认值)。同样地，在手指或物体位于例如是图4A中所示的位置A2时，第二影像模块340的光源部341被遮挡。由于位于位置A2的手指或物体离光源部341相当地近，反光的情况相当严重，且反光的光线直接进入影像撷取部342，使得影像撷取部342所撷取的影像(例如第四影像)大于第二背景影像的亮度值(致使相减的变化量绝对值大于默认值)。因此，上述的行为可符合背景影像更新方法的要件。须说明的是，本实施例设定须同时符合步骤S201及步骤S203的目的为降低启动背景影像更新的误判；举例来说，若只须符合步骤S201或步骤S203其中之一即可启动背景影像更新的程度(即进入步骤S205)，则在使用者正常操作触控屏幕的过程中，由于非常容易于不自觉的情况下符合此单一要件，若因此启动背景影像更新程序，将对使用者造成不便。

于实际应用中，当使用者发觉触控屏幕300所计算的触控点的坐标产生偏移或不准确时，可认为是因第一影像模块330或第二影像模块340因碰撞而移位或是显示模块310产生扭曲；此时，使用者可藉由人为的方式，以手指或物体同时近距离的遮挡第一影像模块330的光源部331与第二影像模块340的光源部341，以藉由本实施例的背景影像更新方法强制更新第一背景影像与第二背景影像，以提高触控点坐标的准确性。另外，根据实际操作经验发现，当显示模块310受到碰撞或晃动时，第三影像的亮度值通常会大于第一背景影像的亮度值(致使相减的变化量绝对值大于默认值)，且第四影像的亮度值亦会大于第二背景影像的亮度值(致使相减的变化量绝对值大于默认值)。根据此项特性，使用者无须手动执行上述的背景影像更新，触控屏幕300亦可根据本身的判断而自动使第一背景影像及第二背景影像进行更新。换句话说，本实施例可同时具备自动与手动使第一背景影像及第二背景影像进行更新，若使用者发现触控点的坐标产生偏移或不准确而触控屏幕300并无自动进行背景影像更新时，则可手动强制触控屏幕300进行背景影像更新。此外，自动背景影像更新与手动背景影像更新另一差别在于，当进行手动执行背景影像更新中，于步骤S203之后，须先将手指或物体移开第一影像模块330的光源部331与第二影像模块340的光源部341，始得进行步骤S205。

以下列举例子说明本实施例的背景影像更新方法。请参照图5A及图5B，其分别绘示第一影像与第二影像的亮度与位置的关系图的例子。假设为第一背景影像的第一影像的亮度与位置的关系图是如图5A所示，且为第二背景影像的第二影像的亮度与位置关系图是如图5B所示。

请参照图6A及图6B，其分别绘示第三影像与第四影像的亮度与位置的关系图的例子。当第三影像的亮度与位置的关系图是如图6A所示，且第四影像的亮度与位置的关系图是如图6B所示时，若处理器350是于步骤S201后比较出如图6A所示的第三影像的亮度值与如图5A所示的第一背景影像的亮度值相减的变化量绝对值小于默认值，背景影像更新方法随即结束，即使如图6B所示的第四影像的亮度值与如图5B所示的第二背景影像的亮度值相减的变化量绝对值大于默认值，本实施例的背景影像更新方法仍会结束。亦即，处理器350仍如同正常操作般利用图6A的第三影像以及图6B的第四影像分别比对第一背景影像以及第二背景影像以计算触控点的坐标。

另外，请参照图7A及图7B，其分别绘示第三影像与第四影像的亮度与位置的关系图的另一例。当使用者藉由手指或物体同时摆放在如图4A中所示的位置A1及A2时，第三影像的亮度与位置的关系图是如图7A所示，且第四影像的亮度与位置的关系图是如图7B所示。此时，处理器350是于步骤S201后比较出如图7A所示的第三影像的亮度值与如图5A所示的第一背景影像的亮度值相减的变化量绝对值大于默认值，且于步骤S203后比较出如图7B所示的第四影像的亮度值与如图5B所示的第二背景影像的亮度值相减的变化量绝对值大于默认值。因此，处理器350进一步执行步骤S205及步骤S207，以通过第一影像模块330撷取第五影像作为第一背景影像，且通过第二影像模块340撷取第六影像作为第二背景影像。而后，处理器350将影像撷取部332及影像撷取部342比较背景影像更新后撷取的新影像与更新后的第一背景影像(即第五影像)及更新后的第二背景影像(即第六影像)以计算触控点的位置，如此得以提升触控位置的判断上的准确性。

于一具体实施例中，步骤S201是以大于第三影像所有像素或特定区域所包含像素的亮度值的总和与第一背景影像所有像素或特定区域所包含像素的亮度值的总和相减的变化量绝对值的10％～15％为默认值，且步骤S203是以大于第四影像所有像素或特定区域所包含像素的亮度值的总和与第二背景影像所有像素或特定区域所包含像素的亮度值的总和相减的变化量绝对值的10％～15％为默认值。然而，步骤S201亦可藉由第三影像所有像素或特定区域所包含像素的平均亮度值大于第一背景影像所有像素或特定区域所包含像素的平均亮度值相减的变化量绝对值的10％～15％作为默认值比较，且步骤S203亦可藉由第四影像所有像素或特定区域所包含像素的平均亮度值大于第二背景影像所有像素或特定区域所包含像素的平均亮度值相减的变化量绝对值的10％～15％作为默认值比较。

本发明上述实施例所揭示的背景影像更新方法及触控屏幕，其同时考虑第三影像与第一背景影像的比较结果与第四影像与第二背景影像的比较结果，以作为是否更新第一背景影像与第二背景影像的参考依据。如此一来，即使第一影像模块及第二影像模块改变位置而处于另一情境时，使用者仍可迅速便利地藉由人为的方式以手部或物体同时遮掩第一影像模块的光源部与第二影像模块的光源部，以让第一背景影像与第二背景影像可适时地更新而提高触控位置的判断的准确性。另外，晃动触控屏幕亦可同时提高第三影像与第四影像的亮度，以自动更新第一背景影像与第二背景影像。

综上所述，虽然本发明已以较佳实施例揭示如上，然其并非用以限定本发明。本领域的技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的前提下，可作各种的更动与润饰。因此，本发明的保护范围以本发明的权利要求为准。

Claims (8)

1.一种背景影像更新方法，应用于一触控屏幕，该触控屏幕包括一显示模块、一第一影像模块及一第二影像模块，该第一影像模块撷取一第一影像作为一第一背景影像，该第二影像模块撷取一第二影像作为一第二背景影像，该背景影像更新方法包括下列步骤：

(a)比较该第一影像模块所撷取的一第三影像的亮度值与该第一背景影像的亮度值相减的变化量绝对值是否大于一默认值；

(b)若步骤(a)判断结果为是，比较该第二影像模块所撷取的一第四影像的亮度值与该第二背景影像的亮度值相减的变化量绝对值是否大于该默认值；

(c)若步骤(b)判断结果为是，利用该第一影像撷取模块撷取一第五影像，且利用该第二影像撷取模块撷取一第六影像；

(d)利用该第五影像取代该第一影像作为该第一背景影像，且利用该第六影像取代该第二影像作为该第二背景影像；

(e)若步骤(a)判断结果为否，结束该背景影像更新方法；以及

(f)若步骤(b)判断结果为否，结束该背景影像更新方法。

2.如权利要求1所述的背景影像更新方法，其中在步骤(a)中，当该第三影像所有像素或特定区域所包含像素的亮度值的总和与该第一背景影像所有像素或特定区域所包含像素的亮度值的总和相减的该变化量绝对值大于该默认值，或该第三影像所有像素或特定区域所包含像素的平均亮度值与该第一背景影像所有像素或特定区域所包含像素的平均亮度值相减的该变化量绝对值大于该默认值时，步骤(a)判断结果为是。

3.如权利要求2所述的背景影像更新方法，其中在步骤(b)中，当该第四影像所有像素或特定区域所包含像素的亮度值的总和与该第二背景影像所有像素或特定区域所包含像素的亮度值的总和相减的该变化量绝对值大于该默认值，或该第四影像所有像素或特定区域所包含像素的平均亮度值与该第二背景影像所有像素或特定区域所包含像素的平均亮度值相减的该变化量绝对值大于该默认值时，步骤(b)判断结果为是。

4.如权利要求1所述的背景影像更新方法，其中在步骤(a)中，当该第一影像模块所撷取的该第三影像的亮度值与该第一背景影像的亮度值相减的该变化量绝对值大于该第一背景影像的亮度值的10％～15％时，步骤(a)判断结果为是；在步骤(b)中，当该第二影像模块所撷取的该第四影像的亮度值与该第二背景影像的亮度值相减的该变化量绝对值大于该第二背景影像的亮度值的10％～15％时，步骤(b)判断结果为是。

5.一种背景影像更新装置，应用于一触控屏幕，该触控屏幕包括一显示模块、一第一影像模块及一第二影像模块，该第一影像模块撷取一第一影像作为一第一背景影像，该第二影像模块撷取一第二影像作为一第二背景影像，该背景影像更新装置包括下列部件：

一第一部件，该第一部件用以比较该第一影像模块所撷取的一第三影像的亮度值与该第一背景影像的亮度值相减的变化量绝对值是否大于一默认值；

一第二部件，当该第一部件判断结果为是，该第二部件比较该第二影像模块所撷取的一第四影像的亮度值与该第二背景影像的亮度值相减的变化量绝对值是否大于该默认值；

一第三部件，当该第二部件判断结果为是，该第三部件利用该第一影像撷取模块撷取一第五影像，且利用该第二影像撷取模块撷取一第六影像；

利用该第五影像取代该第一影像作为该第一背景影像，且利用该第六影像取代该第二影像作为该第二背景影像；

一第四部件，若该第一部件判断结果为否，结束该背景影像更新装置；以及

一第五部件，若该第二部件判断结果为否，结束该背景影像更新装置。

6.如权利要求5所述的背景影像更新装置，其中在第一部件中，当该第三影像所有像素或特定区域所包含像素的亮度值的总和与该第一背景影像所有像素或特定区域所包含像素的亮度值的总和相减的该变化量绝对值大于该默认值，或该第三影像所有像素或特定区域所包含像素的平均亮度值与该第一背景影像所有像素或特定区域所包含像素的平均亮度值相减的变化量绝对值大于该默认值时，该第一部件判断结果为是。

7.如权利要求6所述的背景影像更新装置，其中在第二部件中，当该第四影像所有像素或特定区域所包含像素的亮度值的总和与该第二背景影像所有像素或特定区域所包含像素的亮度值的总和相减的该变化量绝对值大于该默认值，或该第四影像所有像素或特定区域所包含像素的平均亮度值与该第二背景影像所有像素或特定区域所包含像素的平均亮度值相减的该变化量绝对值大于该默认值时，该第二部件判断结果为是。

8.如权利要求5所述的背景影像更新装置，其中在第一部件中，当该第一影像模块所撷取的该第三影像的亮度值与该第一背景影像的亮度值相减的该变化量绝对值大于该第一背景影像的亮度值的10％～15％时，该第一部件判断结果为是；在第二部件中，当该第二影像模块所撷取的该第四影像的亮度值与该第二背景影像的亮度值相减的变化量绝对值大于该第二背景影像的亮度值的10％～15％时，该第二部件判断结果为是。

Images